科學家制備新型聚二硫材料的柔性可穿戴感應器
時間：2024-05-29 來源：華東理工大學
華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心教授曲大輝團隊，報道了一種具有本征自愈能力和閉環回收性的新型介電層彈性體，該傳感器適用于實時人體運動監測，且在損傷自愈合或閉環回收后，依舊持續輸出穩定的檢測信號，將有助于推動電容傳感器研究向動態智能、高性能和可持續的方向發展。相關研究成果發表于《先進材料》。
近年間，以電子皮膚為代表的柔性可穿戴電子器件迎來了快速發展，其應用場景涵蓋高精度健康監測與醫療設備、軟體機器人、人機互動、航天航空等多個領域。電容感應器也隨著微機電系統的發展熱潮得到了廣泛關注，但聚二甲基硅氧烷等傳統薄膜材料面臨組分復雜、回收難度大和自愈能力不足等挑戰。
研究團隊研制的彈性體源于生物基螺二醇衍生二硫動態共價適應性網絡，并輔以木質素合成中間體咖啡酸及金屬鐵離子為摻雜交聯劑。研究人員構筑的可回收動態聚合網絡，剛性螺二醇/柔性二硫組分比合理，具備了良好的機械柔韌性和熱穩定性，同時因其豐富的氫鍵和金屬-兒茶酚配位鍵而具備常溫自修復能力。該電容壓力傳感器靈敏度高達9.26 kPa-1，響應時間與恢復時間分別為32ms和24ms。
二硫介電材料化學結構及微觀物理形貌示意圖。圖片來源于《先進材料》
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202403880
